МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
Метод
определения дымообразования
ГОСТ 24632-81
Materials polimer
|
УДК
678.5.01:006.354
|
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от
10 марта 1981 г. № 1247 срок действия установлен
с 01.01.1982 г.
до 01.07.95 г.
Настоящий стандарт распространяется на
полимерные материалы и устанавливает метод сравнительной и количественной
оценки дымообразования в двух режимах: пламенного горения и тления.
Сущность метода состоит в измерении
интенсивности светового потока, проходящего через задымленное пространство в
испытательной камере при термическом разложении образца, и вычислении удельной
оптической плотности дыма в зависимости от времени испытания, скорости
дымообразования, индекса непрозрачности, массовой оптической плотности дыма.
В режиме пламенного горения на образец
воздействует тепловое излучение печи и пламя газовой горелки, в режиме тления -
только тепловое излучение печи.
Метод не применим для оценки пожароопасности
полимерных материалов.
1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ
1.1.
Для испытания применяют образцы в форме квадрата со стороной 75 мм.
1.2.
Толщина образца должна соответствовать толщине материала. При толщине материала
более 15 мм толщина образца должна быть (15+0,5) мм.
Рекомендуется из пленочных материалов
изготавливать образцы толщиной (0,10±0,05) мм, из листовых материалов -
(3,0±0,2) мм.
1.3.
Для каждого режима испытания должно быть не менее трех образцов.
2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ
2.1.
Для испытания используют установку (см. черт. 1) в которую входят:
камера дымовая герметичная 1 размером
(915Х915Х610) мм внутрь которой из-за термического разложения образца
выделяется дым, имеющая предохранительную панель 2 для сброса давления,
смотровое стекло, вентиляционный канал 13, окно для прохождения
светового потока;
Чертеж 1
печь излучающая 7, обеспечивающая равномерный
по всей экспонируемой поверхности образца тепловой поток плотностью до 4,0
Вт/см2. Мощность нагревателя печи - не более 800 Вт;
держатель образца 5 из нержавеющей стали
толщиной 0,5 мм;
горелка шестифакельная 6, представляющая
собой трубку из нержавеющей стали диаметром (2,0-2,5) мм. Конструкция держателя
и горелки, а также их взаимное расположение приведены на черт. 2;
ротаметр 8 типа РС-ЗА для контроля расхода
газа в горелке;
баллон 9 с бытовым газом для горелки;
1 - корпус держателя образца, 2 -
образец, 3 - прижимная пластина из асбоцементной плиты толщиной 10 мм, 4 -
горелка, 5 - опорные стержни, 6 - пружина из фосфористой бронзы толщиной 0,8
мм, 7 - штырь из стальной проволоки диаметром 3 мм
Чертеж 2.
система фотометрическая для измерения
интенсивности светового потока, состоящая из источника света 14 (лампа
накаливания типа К.12-30), приемника светового потока 10 (фотоэлемент
типа Ф-3) со спектральной чувствительностью, близкой к спектральной
чувствительности человеческого глаза, усилителя постоянного тока 11 с пределами
от 10-5 до 10-9 А, самопишущего потенциометра (12)
типа КСП-4 и системы, формирующей световой поток на фотоэлемент.
Фотометрическая система должна обеспечивать измерение светового потока,
интенсивностью 0,01% от начального с погрешностью ±3%;
радиометр 4 с милливольтметром 2 для
измерения теплового потока излучающей печи, обеспечивающей измерение с
погрешностью ±15%.
2.2.
Газы природные топливные для коммунально-бытового назначения по ГОСТ 5542-78
или газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления
по ГОСТ 20448-80.
2.3.
Фольга алюминиевая по ГОСТ 618-73.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
3.1.
Образцы закрывают алюминиевой фольгой толщиной 0,05 мм так, чтобы оставалась
открытой только экспонируемая поверхность размером (65х65) мм.
Образцы из легкоплавящихся материалов и
пленок пришивают по всей экспонируемой поверхности (размер стежка 1 см) к
обертке из алюминиевой фольги медной проволокой диаметром не более 0,3 мм.
3.2.
Образцы перед испытанием кондиционируют по ГОСТ 12423-66 при температуре
(23±2)°С и относительной влажности (50±5)% не менее 24 ч, если в
нормативно-технической документации на материал нет иных указаний.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
4.1.
Образец взвешивают с погрешностью не более 0,1 г и устанавливают в держатель, плотно
прижав его к кромкам держателя с помощью прижимной пластины, пружины и штыря.
4.2.
Излучающую печь выводят на рабочий режим, обеспечивающий плотность теплового
потока 2,5 Вт/см2.
Допускается проводить испытания при других
плотностях теплового потока, но не более 4,0 Вт/см2. Плотность
теплового потока устанавливают с помощью радиометра. После установления
заданной плотности теплового потока печи радиометр сдвигают в сторону,
освобождая место для образца.
4.3.
Включают фотометрическую систему, которая должна быть проверена и
отрегулирована.
4.4.
При испытании в режиме пламенного горения горелку поджигают, устанавливают
расход газа 3,0 см3/с по ротаметру и поворачивают ее в рабочее
положение. В режиме тления горелка не работает.
4.5.
Держатель с образцом устанавливают на расстоянии 45 мм против излучающего
отверстия печи и одновременно, нажатием кнопки “начало отсчета времени” на
диаграмме самописца отмечают начало испытаний.
4.6.
Испытания заканчивают, когда дымообразование достигнет максимума, что
соответствует минимуму светопропускания. После этого включают вентиляцию,
открывают дверь камеры и вентилируют камеру до очищения от дыма. Затем вынимают
держатель с образцом, освобождают остатки образца и помещают их на 3 ч в
эксикатор, после чего взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.
4.7.
Плотность теплового потока печи контролируют радиометром непосредственно перед
началом каждого испытания.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1.
Удельную оптическую плотность дыма (Dуд) вычисляют по формуле
где V - объем камеры, равный 0,51 м3;
S - экспонируемая поверхность образца, равная
4,225×10-3 м2;
L - длина светового пути, равная 0,915 м;
I0, I - величины, соответствующие
интенсивности светового потока в начальный момент и в процессе испытания
(соответственно)
5.1.1.
Максимальную удельную оптическую плотность дыма Dmax,
удельную оптическую плотность дыма за 2-4-минутный период испытания (Dt=2;
Dt=4) вычисляют по формуле:
,
где Imin- величина,
соответствующая минимальной интенсивности светового потока в течение испытания;
It=2, It=4 - величины, соответствующие
ослаблению интенсивности светового потока за 2-4-минутный период испытания.
5.2.
Время (t16), соответствующее достижению Dуд
=16, определяют из графика зависимости Dyд=f(t), который
строят в соответствии с формулой по п. 5.1 на основании измеренной величины
интенсивности светового потока в процессе испытания.
5.3.
Максимальная скорость дымообразования определяется наибольшим значением
тангенса наклона касательной к линии Dyд=f(t) на участке максимального
приращения удельной оптической плотности дыма в минуту.
5.4.
Среднюю скорость дымообразования (Кср) вычисляют по формуле:
где t0,9, t0,7,
t0,5, t0,3, t0,1 - время
достижения соответствующих значений 0,9Dm, 0,7Dm,
0,5Dm, 0,3Dm, 0,1Dm,
которые определяют графически из зависимости Dуд=f(t),
5.5.
Индекс прозрачности дыма (Uнп) вычисляют по формуле:
5.6. Массовую оптическую плотность дыма (Dm)
вычисляют по формуле
,
где m - потеря массы образца в
граммах, вычисляемая по формуле
m = m1-m2,
где m1 - масса образца до
испытания, г;
m2 - масса образца после испытания, г.
5.7.
Запись результатов испытаний оформляют протоколом, в котором указывают:
наименование и марку материала, толщину и
прочие сведения о материале;
наименование предприятия, поставившего
материал;
условия кондиционирования;
режим испытания - тление, пламенное горение;
плотность теплового потока;
показатели дымообразования;
число образцов, взятых для испытания;
дату испытания, фамилию лица, проводившего
испытание;
обозначение настоящего стандарта.